各异、功能不同、种类众多的机器人，根据分类方法 的不同，可以分成不同的类别，而且有着不同的认识。
关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标 准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按 自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。
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Intelligence
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Robotics
4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics
4.1.1 直角坐标机器人
其运动是直线，控制简单。但运动灵活性较差，自 身占据空间最大。
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 直角坐标型操作机如图 所示，它有三个移动关节 (PPP)，可使末端操作器作 三个方向的独立位移。
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山东大学创新教育通识核心课程
人工智能与机器人
cyj@
86358137、88399323
山东大学
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Intelligence
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 4.1.3 球面坐标机器人

如图所示，其空间位置分别由旋转、摆动和平移3个自 由度确定，动作空间形成球面的一部分。其机械手能够作前 后伸缩移动、在垂直平面上摆动以及绕底座在水平面上转动。 著名的Unimate就是这种类型的机器人。其特点是结构紧凑， 所占空间体积小于直角坐标和柱面坐标机器人，但仍大于多 关节型机器人。
Intelligence
and
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第 四章 机器人的分类
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4.1 按机器人的机构特征来分
4.2 按机器人技术水平发展分
4.3 按照机器人的用途分
4.4 其他机器人分类
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 圆柱坐标机器人。柱面坐标机器人的空间位置机构 主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，具有一 个回转和两个平移自由度，其动作空间呈圆柱形。 这种机器人结构简单、刚性好，但缺点是在机器人 的动作范围内，必须有沿轴线前后方向的移动空间，空 间利用率较低。 主要用于重物的装卸、搬运等作业。著名的 Versatran机器人就是一种典型的柱面坐标机器人。
Verstran 机器人
Verstran 机器人
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4.1 按机器人的机构特征来分
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圆柱坐标机器人 手臂至少有一个回转关节和一个棱柱 关节，其轴线按圆柱坐标配置，运动学模型简单直观，易于 进入开口部分。
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4.1 按机器人的机构特征来分
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按其构成机构的不同分类 直角坐标机器人 圆柱坐标机器人 球面坐标机器人 极坐标机器人 多关节型机器人 并联关节机器人 串并联关节机器人 Cartesian coordinate Cylindrical coordinate spherical surface coordinate Polar coordinate Articulated robot Parallel linked robot Hybrid linked robot
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经过几十年的发展，机器人的技术水平不断 提高，应用范围越来越广，从早期的焊接、装配 等工业应用，逐步向军事、空间、水下、农业、 建筑、服务和娱乐等领域不断扩展，结构形式也 多种多样。因此，机器人的分类也出现了多种方 法、多种标准。
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 球坐标型操作机如 图所示，它有两个转动 关节和一个移动关节 (RRP)，末端操作器的 安装轴线之位姿由(θ， φ， r)坐标予以表示。 该种型式的工业机器人， 空间尺寸较小，工作范 围较大
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics

机器人的机械配置形式多种多样，典型机器 人的机构运动特征是用其坐标特性来描述的。 按机构运动特征，机器人通常可分为直角坐标 机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人和 关节型机器人等类型。
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直角坐标机器人结构简单，定位精度高，空间轨迹易 于求解；但其动作范围相对较小，设备的空间因数较低， 实现相同的动作空间要求时，机体本身的体积较大。 主要用于印刷电路基板的元件插入、紧固螺丝等作业。

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4.1 按机器人的机构特征来分
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寸较小，工作范围较大，末端操作器
可获得较高的运动速度。它的缺点是 末端操作器离z轴愈远，其切向线位 移的分辨精度就愈低。
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大。
圆柱坐标型机器人模型

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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 关节坐标型 (3R) 其运动耦合性强，控制较复杂。但运动灵活性最好，自 身占据空间最小。
关节型机器人模型
关节型搬运机器人
关节型焊接机器人
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 平面关节型 (SCARA) 仅平面运动有耦合性，控制较通用关节型简单。但运动 灵活性更好，铅垂平面刚性好。
SCARA型装配机器人
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 多关节型机器人。

由多个旋转和摆动机构组合而成。这类机器人结构 紧凑、工作空间大、动作最接近人的动作，对喷漆、装 配、焊接等多种作业都有良好的适应性，应用范围越来 越广。不少著名的机器人都采用了这种型式，其摆动方 向主要有铅垂方向和水平方向两种，因此这类机器人又 可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。如美国 Unimation公司20世纪70年代末推出的机器人PUMA就 是一种垂直多关节机器人，而日本山梨大学研制的机器 人SCARA则是一种典型的水平多关节机器人。

直角坐标机器人概念：工业应用中，能够实现自动控 制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度 间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操 作工具，以完成各种作业。关于机器人的定义随着科技的不 断发展，在不断的完善，直角坐标机器人作为机器人的一种， 其含义也在不断的完善中。
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目前，世界上已经有了上万种机器人。这些形状
Artificial Intelligence and Robotics 一、直角坐标机器人的特点： 1. 多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角。 2. 自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行。 3. 一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。 4. 灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。 5. 高可靠性、高速度、高精度。
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 三、直角坐标机器人的分类：
1.按用途分：焊接机器人、码垛机器人、涂胶（点胶）机器 人、检测（监测）机器人、分拣（分类）机器人、装配机器 人、 排爆机器人、医疗机器人、特种机器人等。 2.按结构形式分：壁挂（悬臂）机器人、龙门机器人、倒挂 机器人等


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4.1 按机器人的机构特征来分
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4.1 按机器人的机构特征来分
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4.1 按机器人的机构特征来分
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3.按自由度分：两坐标机器人、三坐标机器人、四坐标机器 人、五坐标机器人、六坐标机器人。 还有其他一些分法， 这里就不一一介绍了。
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4.1 按机器人的机构特征来分
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6. 可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。
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4.1 按机器人的机构特征来分
Artificial Intelligence and Robotics 二、直角坐标机器人的应用：